[发明专利]一种用于强化厌氧消化的填料反应系统

权利要求书

1.一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，包括依次连接的生物填料驯化区、生物填料布置区、厌氧消化反应区；

所述生物填料驯化区中，完成多种填料的挂膜驯化和适应性验证，得到通过验证的强化生物填料；

所述生物填料布置区中，对通过验证的强化生物填料进行特定的选择及组合，并进行层次化布置，得到层次化布置的强化厌氧消化填料组合；

所述厌氧消化反应区中，基于层次化布置的强化厌氧消化填料组合进行生物填料强化下的厌氧消化反应。

2.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述填料包括强化水解类填料、强化酸化类填料和强化产甲烷类填料。

3.根据权利要求2所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述强化水解类填料包括催化类填料和电解类填料；

所述强化酸化类填料包括铁氧化物填料和复合填料；

所述强化产甲烷类填料包括磁性填料和非磁性填料。

4.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述生物填料驯化区包括水解微生物挂膜驯化区、产酸微生物挂膜驯化区、产甲烷微生物挂膜驯化区。

5.根据权利要求4所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述水解微生物挂膜区完成强化水解类填料的挂膜驯化，驯化过程的碳源包括蛋白质、多糖、脂质，驯化时间为3d–20d；

所述产酸微生物挂膜区完成强化酸化类填料的挂膜驯化，驯化过程的碳源包括氨基酸、单糖、脂肪酸，驯化时间为5d–25d；

所述产甲烷微生物挂膜区完成强化产甲烷类填料的挂膜驯化，驯化过程的碳源包括甲醇、乙酸、二氧化碳，驯化时间为15d–40d。

6.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述适应性验证在不同填料的挂膜驯化结束后进行，适应性验证过程中采用污水厂污水和有机废弃物替代挂膜驯化过程的碳源，进行生物膜检验和效果验证，适应性验证的时间为2d–30d。

7.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，其特征在于，所述生物填料布置区为两层或三层布置的环状网兜；

采取两层布置时，将强化产甲烷类生物填料布置在第一层，强化水解类生物填料和强化酸化类生物填料共同布置在第二层；

采取三层布置时，将强化产甲烷类生物填料、强化酸化类生物填料、强化水解类生物填料依次布置在第一层、第二层、第三层。

8.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，所述厌氧消化反应区上设有进料口、出料口、沼气收集管和搅拌组件。

9.根据权利要求1所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，所述厌氧消化反应区中，所述厌氧消化反应的过程包括系统进料、系统搅拌、系统气体收集、系统出料。

10.根据权利要求9所述的一种用于强化厌氧消化的填料反应系统，所述厌氧消化反应中，反应温度为25℃～65℃；

反应进料方式为批次进料、半连续或连续式进料，反应停留时间为5d～30d；

反应过程中搅拌速度为60rpm～150rpm。